Yon PCB ka fonksyone parfe pandan devlopman, men echwe tès EMC akòz twòp entèferans elektwomayetik (EMI). Lè sa rive, anpil enjenyè imedyatman eseye ajoute pèl ferit, kondansateur, kasèt pwoteksyon, oswa modifye patiraj la. Pafwa koreksyon sa yo travay, men souvan yo pa fè sa-paske kòz rasin lan se nan konsepsyon PCB li menm.

Nan pifò sistèm dijital yo, pwoblèm EMI yo ka remonte nan twa faktè fondamantal:

• Siyal revèy
• Konpozan amonik
• Retounen chemen aktyèl yo

Konprann twa eleman sa yo byen bonè nan pwosesis konsepsyon an ka siyifikativman amelyore chans ou genyen pou w pase tès EMC san redesign ki koute chè.

Poukisa siyal revèy yo se sous prensipal EMI

Siyal revèy yo peryodik pa nati, sa vle di enèji yo konsantre nan frekans espesifik olye ke yo distribye owaza.

An menm tan an, liy revèy anjeneral gen:

• Vit k ap monte ak k ap tonbe
• Bonjan kapasite kondwi
• Aktivite chanje kontinyèl

Ansanm, karakteristik sa yo fè tras revèy youn nan sous ki pi fò nan radyasyon elektwomayetik sou yon PCB.

Panse a yon siyal revèy kòm yon transmetè enèji kontinyèl. Si chemen retounen li yo mal fèt oswa tras la vin long elektrik, li ka fasilman konpòte li tankou yon antèn.

Frekans revèy la se pa tout istwa a-Amonik yo gen plis enpòtans

Anpil enjenyè sipoze pwoblèm EMI soti nan frekans fondamantal revèy la. An reyalite, amonik pi wo -lòd yo souvan responsab.

Pou egzanp:

• Frekans revèy:100 MHz
• Echèk EMI ka rive nan:
  • 300 MHz
  • 500 MHz
  • oswa menm pi wo frekans

Yon vag kare ideyal gen enfini amonik enpè (3yèm, 5yèm, 7yèm, elatriye). Malgre ke siyal reyèl yo pa vag kare pafè, yo toujou jenere enèji amonik enpòtan ki kontribye nan emisyon EMI.

Pwoblèm komen revèy routage

Pòv revèy routage ka fasil transfòme yon tras siyal nan yon radyatè efikas.

Erè tipik yo enkli:

Longè tras twòp

Pi long tras revèy la, se pi fò efè antèn li yo. Radyasyon vin patikilyèman enpòtan lè tras la apwoche yon-ka nan longèdonn siyal la.

Referans tè enkonplè

Si tras revèy la travèse yon plan fann oswa chanje kouch san yo pa bay yon chemen retounen apwopriye, aktyèl la retounen dwe detounen, kreye yon gwo bouk aktyèl ki ogmante radyasyon.

Twò fò fòs chofè

Chwazi yon tanpon revèy ki wo-kondwi ka amelyore maj distribisyon, men tou pwodui kwen siyal pi apik, entwodwi plis konpozan frekans -epi fè EMI pi difisil pou kontwole.

Pi bon pratik pou diminye EMI revèy

Plizyè teknik konsepsyon ka efektivman redwi emisyon ki gen rapò ak revèy{0}:

Ralanti pousantaj Edge

Si distribisyon pèmèt, sèvi ak chofè ki gen yon vitès pi dousman oswa ajoute yon22–33 Ω seri rezistanstou pre sous revèy la pou adousi tranzisyon siyal yo.

Kenbe tras revèy kout

Mete sous revèy tou pre chaj yo chak fwa sa posib. Pou transmisyon long-distans, estanda revèy diferans tankouLVDSka diminye radyasyon mòd komen-.

Kenbe referans tè kontinyèl

Tras revèy ta dwe toujou kouri sou yon avyon tè san enteripsyon. Lè w ap chanje kouch, mete vias tè tou pre siyal vias pou bay yon chemen retounen ba-enpedans.

Konsidere Spread Spectrum Clocking (SSC)

Teknoloji spectre gaye yon ti kras module frekans revèy la, distribye enèji atravè yon Pleasant pi laj olye pou yo konsantre li nan frekans disrè, kidonk bese pik emisyon yo.

Harmonics: Hidden EMI anplifikatè a

Chak siyal peryodik ki pa-sinusoidal ka dekonpoze an yon frekans fondamantal plis amonik miltip.

Siyal dijital tankou vag kare natirèlman gen abondan eleman Harmony.

Yon règ jeni itil se:

Bandwidth ≈ 0.35 / Tan leve

Pou egzanp, si tan an monte se1 ns, Pleasant efikas la pwolonje apeprè350 MHz, sa vle di enèji sibstansyèl egziste nan tout ranje frekans sa a.

Ki jan Harmonics lakòz pwoblèm EMI

Miltiplikasyon frekans

A 50 MHzrevèy pwodui:

• 3yèm Harmony → 150 MHz
• 5yèm Harmony → 250 MHz
• 7yèm Harmony → 350 MHz

Si frekans sa yo kowenside ak bann mezi EMC, emisyon yo ka depase limit regilasyon.

Sipèpozisyon Harmonik

Sous revèy miltip sou menm tablo a ka jenere amonik ki sipèpoze oswa ranfòse youn ak lòt, ki pwodui nivo radyasyon san atann.

Metòd pou kontwole Harmonic EMI

Diminye vitès Edge

Tranzisyon pi dousman natirèlman siprime kontni amonik frekans segondè.

Aplike Low-Pas Filtering

Filtè RC oswa pèl ferit mete tou pre sous siyal la ka diminye konpozan frekans segondè ki pa vle.

Prefere siyal diferans

Pè diferansye yo jenere chan elektwomayetik opoze ki anile youn ak lòt, sa ki diminye radyasyon siyifikativman konpare ak siyal sèl -fini.

Retounen Chemen aktyèl yo: Faktè a souvan neglije

Chak siyal aktyèl dwe evantyèlman retounen nan sous li yo.

Pou siyal gwo-vitès, aktyèl la retounenpatou senpleman swiv wout fizik ki pi kout la. Olye de sa, li swiv chemen an nanpi ba enpedans, tipikman dirèkteman anba tras siyal la sou avyon referans lan.

Pi piti zòn nan bouk ki te fòme pa siyal la ak aktyèl retounen li yo, pi ba a EMI radyasyon an.

Kisa k ap pase lè chemen retounen an entèwonp?

Plizyè pratik layout PCB ka deranje aktyèl retounen:

Travèse Split Avyon

Lè yon siyal travèse yon espas ant avyon referans, aktyèl la retounen dwe detounen, anpil ogmante zòn bouk ak radyasyon.

Kouch Tranzisyon san yo pa Ground Vias

Si yon siyal chanje kouch san vias asanblaj ki tou pre, kouran an retounen pa ka swiv avèk efikasite epi li dwe jwenn chemen altènatif.

Twòp Via Dansite

Twòp vias pèfore avyon referans diminye entegrite li yo, fòse kouran retounen nan wout ki pi long.

Nan chak ka, pi gwo bouk aktyèl konpòte yo tankou pi gwo antèn bouk, ogmante emisyon EMI.

Ki jan yo kenbe yon chemen retounen efikas

Bon konsepsyon PCB ta dwe swiv prensip sa yo:

• Evite achemine siyal gwo-vitès atravè avyon fann yo.
• Ajoute asanblaj tè vias chak fwa siyal chanje kouch.
• Prezève avyon referans kontinyèl anba tras kritik.
• Kenbe kontinwite enpedans pandan tout wout gwo-vitès.

Pratik sa yo ansanm amelyore entegrite siyal ak diminye EMI.

Egzanp pratik: Rezoud yon echèk EMI 150 MHz

Yon tablo kontwòl endistriyèl depase limit EMC pa6 dB nan apeprè 150 MHz.

Envestigasyon

• PCB a te itilize yon25 MHz osilator kristal.
• La6yèm Harmonykoresponn byen ak frekans nan echèk.
• Tras revèy la mezire apeprè5 cmepi travèse yon divizyon pouvwa-avyon.

Aksyon Korektif

• Kout tras la2 cm
• Elimine routage atravè avyon an fann
• Te ajoute yon33 Ω seri rezistans
• Mete vias tè akote kouch-tranzisyon via

Rezilta

Emisyon an nan150 MHz diminye pa apeprè 8 dB, ki pèmèt pwodwi a pase tès EMC avèk siksè.

Konklizyon

Pifò echèk EMI ka finalman trase a twa faktè kle konsepsyon:

Siyal revèy

• Gwo sous radyasyon peryodik
• Kenbe tras kout
• Kenbe referans tè kontinyèl
• Konsidere revèy spectre gaye

Harmonik

• Harmony segondè -frekans yo souvan domine echèk EMI
• Ralanti pousantaj kwen
• Aplike filtraj
• Prefere siyal diferans

Retounen Chemen Aktyèl yo

• Chemen retounen kase kreye gwo bouk radiant
• Evite avyon fann
• Ajoute tè asanblaj vias
• Konsève plan referans kontinyèl yo

Pi bon estrateji EMI se prevansyon olye ke koreksyon.Abòde prensip sa yo pandan konsepsyon schematic ak PCB se byen pi fasil-e li mwens chè- pase redesign yon tablo apre yo fin echwe tès EMC.